DE569812C - Fluessigkeitsabdichtung fuer Fliehkraftpumpen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Flüssigkeitsabdichtungen für Fliehkraftpumpen und betrifft insbesondere eine Dichtung, bei welcher eine Flüssigkeit in einer ein umlaufendes 5 Organ aufnehmenden Kammer in Bewegung versetzt wird.

Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art wird durch das umlaufende Organ die Flüssigkeit gegen die. Innenwandung der Kammer geschleudert und erhält dadurch eine Drehbewegung in einer im wesentlichen senkrecht zur Umdrehungsachse stehenden Ebene, um eine unter Druck stehende Flüssigkeitsschicht zu bilden, die der Einwirkung der Fliehkraft unterworfen wird und das Bestreben hat, das Einströmen von Luft in den Pumpenkörper zu verhindern.

Diese Abdichtungen haben den Nachteil, daß die auf die Flüssigkeit zur Einwirkung kommenden Organe in einem unter Druck stehenden Mittel in schnelle Umdrehung versetzt werden, wodurch unnötig Wärme erzeugt und ein großer Kraftaufwand zur Überwindung der so geschaffenen Widerstände bedingt wird.

Der Zweck der Erfindung ist nun, diesen Nachteil zu beseitigen und eine Flüssigkeitsabdichtung zu schaffen, bei welcher die Bewegung der Flüssigkeit unmittelbar dem Einströmen der Luft in den Pumpenkörper entgegenwirkt, wobei nur ein geringer Energieaufwand bedingt wird.

Zur Erreichung des angestrebten Zweckes ist die Kammer durch einen einen Ejektor bildenden Ringraum geringen Querschnittes mit einer zweiten Kammer so verbunden, daß die durch das umlaufende Organ parallel zur Umdrehungsachse schnell bewegte Flüssigkeit mit großer Geschwindigkeit in die zweite Kammer geschleudert wird und dort die gegebenenfalls einströmende Luft mitreißt, wodurch die Abdichtung gewährleistet wird.

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wird das Ejektororgan derart geregelt, daß in der Kammer ein bestimmter Unterdruck herrscht, wodurch die für gewöhnlich bei Pumpen vorhandenen Reibungen zwischen der unter Druck stehenden, durch die Fliehkraft beeinflußten Flüssigkeit und den Kammerwandungen beseitigt werden.

Auf der Zeichnung ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung im Längsschnitt durch die Drehachse einer Pumpe dargestellt, wobei der auf der Welle aufgekeilte, im Innern der am Pumpengehäuse befestigten Kammer liegende Ring zur Hälfte in Ansicht veranschaulicht worden ist.

Die Welle 1 der Fliehkraftpumpe dreht sich in Aussparungen 2 eines Gehäuses 3, welches eine zylindrische Verlängerung 4 aufweist. Mit dieser ist bei S ein Gehäuse 6 verbunden, welches mit der zylindrischen Verlängerung 4 eine Kammer 7 bildet. Die Kammer hat einen ringförmigen, unmittelbar mit

ihr durch einen Kanal 25 in Verbindung stehenden Kanal 8. Durch eine öffnung 9 in dem Gehäuse 6 erstreckt sich die Welle 1 hindurch. Ein Rohr 10 mündet in die Kammer 7, während von dem unteren Teil des ringförmigen Kanals 8 eine Leitung 11 abzweigt. Auf der Welle 1 ist in der Kammer 7 ein Ring 12 mit einer Nut 13 befestigt, die in der Ebene des Rohres 10 liegt. Der Ring 12 hat an seiner Außenfläche schraubenförmig verlaufende Nuten 14, die gegen die Achse der Welle ι unter einem Winkel von 45⁰ in einem der Drehrichtung der Welle 1 entgegengesetzten Sinn geneigt sind. Der Ring 12 dreht sich mit der Welle 1 im Innern der Kammer 7 und steht mit den Wandungen dieser Kammer an keiner Stelle in Berührung. Die Nuten 14 erstrecken sich nicht bis zum Ende des Ringes 12, sondern endigen in gewissem Abstand von diesem, so daß ein zylindrischer Teil 24 verbleibt. Der Kanal 25 zwischen der Kammer 7 und dem ringförmigen Kanal 8 ist mithin an dieser Stelle sehr verengt, so daß er die Rolle eines Ejektors für den Durchlaß des Wassers von der Kammer 7 nach der ringförmigen Kammer 8 spielt. Der ringförmige, durch das Gehäuse 6 gebildete Kanal 8 ist entlang der Welle 1 durch eine Hülse 15 geschlossen, die in eine in dem Ring 12 vorgesehene Aussparung eingreift. An dem Gehäuse 6 ist die Hülse 15 durch Gewinde befestigt, und zwischen der Hülse und der Welle ι ist ein Spielraum von etwa 1 mm vorhanden.

Um beim Stillstand der Pumpe infolge der Aufladung des Packungsgehäuses Flüssigkeitsverluste zu vermeiden, wird die Vorrichtung durch eine Lederscheibe 16 vervollständigt, die an dem Gehäuse 6 durch ein Metallstück 17 befestigt ist. Letzteres besteht aus einer Scheibe 18, die bis in die Nähe eines auf der Welle 1 befestigten Ringes 19 mit aufwärts sich erstreckendem Flansch 20 reicht. Der Flansch 20 erstreckt sich in den ringförmigen, durch das Stück 17, die Scheibe 18 und die Lederscheibe 16 gebildeten Raum 21 hinein. Am unteren Teil des ringförmigen Raumes 21 ist eine Öffnung 22 vorgesehen.

Schließlich ist in dem Auslaßkanal 11 ein Kugelventil 23 vorgesehen, um diese Leitung unter dem Wasserdruck abzusperren, sobald das Abdichtungsgehäuse beim Stillstand der Pumpe aufgeladen wird. Dieses Ventil ist so ausgebildet, daß es während der Drehbewegung der Pumpe das Wasser ausströmen läßt, letzteres jedoch verhindert, sobald ein kräftigerer Druck entsteht.

Die obenbeschriebene Vorrichtung arbeitet kurz wie folgt.

Unter Wirkung der Drehung der WeTle 1 wird durch den Ring 12 das die Kammer 7 füllende Wasser in Bewegung versetzt. Dieses Wasser dringt durch das Rohr 10 in die Kammer 7 ein und wird durch den sich drehenden Ring mitgenommen, wodurch es in der Längsrichtung entlang der Drehachse verschoben wird. Die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers wird hierbei entlang der Welle auf einen bestimmten Wert gesteigert, worauf das Wasser in den verengten, als Ejektor dienenden Kanal 25 gelangt, in welchem seine Geschwindigkeit infolge der Querschnittsverringerung beträchtlich gesteigert wird. Durch dieses durch den ringförmigen, den Ejektor bildenden Kanal 25 mit großer Geschwindigkeit strömende Wasser werden an dieser Stelle alle Luftteilchen, die das Bestreben haben könnten, in die Pumpe hineinzugelangen, mitgerissen und sofort zurückgedrückt, wobei sie durch den den Ej ektor verlassenden Flüssigkeitsstrahl mitgeführt werden. Das Wasser aus dem Ejektorkanal 25 strömt in den ringförmigen Kanal 8 und wird durch den Kanal 11 abgeleitet. Gegebenenfalls kann dieses Wasser durch das Rohr 10 wieder zurückgeführt werden, um abermals in die Kammer 7 zu gelangen. Da das ganze Gehäuse 6 und die zylindrische Verlängerung 4 mit in Bewegung befindlichem Wasser angefüllt sind, ist ein Rückströmen von Luft während des Betriebes der Pumpe unmöglich.

Beim Stillstand der Pumpe, d. h. wenn die Gefahr des Rückströmens der Luft viel größer ist, übt der Druck des Wassers, der auf die Saugöffnungen der Pumpe und mithin auf die Abdichtungsvorrichtung zur Wirkung kommt, seinen Einfluß auf die Lederscheibe 16 aus, die kräftig gegen den aufwärts sich erstreckenden Rand 20 des auf der Welle 1 aufgekeilten Ringes 19 gedruckt wird, wodurch jegliches Entweichen von Wasser und mithin auch jegliches Rückströmen von Luft in die Pumpe verhindert wird.

Die sehr geringe Menge Wasser, welche im Augenblick des Stillstandes der Pumpe durch den Raum zwischen der Lederscheibe 16 und dem Flansch 20 des Ringes 19 hindurch gelangen kann, strömt durch den ringförmigen Raum 21 und die Öffnung 22 ab.

Unter der Wirkung des Druckes wird ebenfalls das Kugelventil 23 geschlossen, und das Wasser kann durch den Ablaufkanal 11 nicht ausströmen. Es nimmt mithin den ganzen Raum zwischen dem Gehäuse 6 und der zylindrischen Verlängerung 4 ein und bildet so eine vollkommene Packung.

Das Rückströmen von Luft ist unter diesen Umständen ganz ausgeschlossen, und die Gefahr des Ablaufens oder Leerlaufens der Pumpe wird mithin beseitigt. Es sei noch bemerkt, daß die den Gegen-

stand der Erfindung bildende Vorrichtung einer Hilfspumpe einverleibt werden kann, welche das Wasser in den Raum 7 und den ringförmigen Kanal 8 um die Welle 1 herum liefert, derart, daß dieses Wasser die Wirkung einer mechanischen Packung hat.

Eine sehr geringe Menge Wasser genügt, um ein einwandfreies Arbeiten der mechanisch wirkenden Packung zu gewährleisten.

Infolge dieser Vorrichtung werden alle Nachteile der Packungen aus Schnüren und anderen Dichtungsstoffen beseitigt. Bei Anwendung der Packung nach der Erfindung werden vor allen Dingen jegliche Abnutzung der Pumpenwelle und jegliches Reiben vermieden, wodurch die Leistungsfähigkeit der Pumpe erhöht wird.

Selbstverständlich soll die Erfindung nicht auf die beispielsweise dargestellte und beschriebene Ausführungsform beschränkt werden. Insbesondere könnte gewünschtenfalls der auf der Welle aufgekeilte Ring durch ein beliebiges anderes System, beispielsweise durch eine Schaufelanordnung, ersetzt werden, um das Wasser in der Kammer in Umlauf zu versetzen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Flüssigkeitsabdichtung für Fliehkraftpumpen, bei welcher die Flüssigkeit in einer ein umlaufendes Organ aufnehmenden Kammer in Bewegung versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer durch einen einen Ejektor bildenden Ringraum geringen Querschnitts mit einer zweiten Kammer so verbunden ist, daß die durch das umlaufende Organ parallel zur Umdrehungsachse schnell bewegte Flüssigkeit mit großer Geschwindigkeit in die zweite Kammer geschleudert wird und dort die gegebenenfalls einströmende Luft mitreißt, wodurch die Abdichtung gewährleistet wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen